Cyrill Raphael Wehling Dr. med. Komplementvermittelte

Cyrill Raphael Wehling
Dr. med.
Komplementvermittelte Glomerulopathien: Untersuchungen zur Pathophysiologie,
Diagnostik und therapeutischen Intervention
Fach: Immunologie
Doktorvater: Prof. Dr. Michael Kirschfink
Zu den komplementvermittelten Glomerulopathien zählen im Wesentlichen das atypische
hämolytisch-urämische Syndrom, die C3-Glomerulopathien sowie die antikörpervermittelten
Transplantatabstoßung. Eine Optimierung der Diagnostik dieser Erkrankungen durch ein
umfassendes Spektrum an Komplementaktivitätsparametern und der Etablierung eines Drug
Monitorings für den therapeutischen C5-Antikörper Eculizumab zeigt eine Möglichkeit, eine
bedarfsgerechtere, wirtschaftlichere und idealerweise auch lebensqualitätsverbessernde
Therapie anbieten zu können. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Eculizumab-spezifischer
Enzyme-linked Immunosorbent Assay mit einer geringen Intra- und Interassayvariabilität
sowie mit einer über einen breiten Konzentrationsbereich robusten Wiederfindungsrate
etabliert. Anhand dieses Tests konnte gezeigt werden, dass insbesondere pädiatrische
Patienten trotz des offiziellen, körpergewichtsadaptierten Therapieschemas zu einer
Akkumulation des therapeutischen Antikörpers neigen. In Einzelfällen konnten die
Dosisintervalle erfolgreich und sicher gespreizt werden, sodass es zu erheblichen
Einsparungen von Therapiekosten und einem potenziellen Zugewinn an Lebensqualität mit
einer geringeren Anzahl an Infusionssitzungen in der Klinik kam. Darüber hinaus ließ sich
Eculizumab proteinchemisch und funktionell im Patientenurin nachweisen und eine
Korrelation zum Ausmaß der Proteinurie darstellen. Die quantitative Messung der
Ausscheidung von Eculizumab im Urin sollte zukünftig insbesondere bei stark
proteinurischen Patienten bei der Therapieanpassung mit in Betracht gezogen werden.
Die
erfolgreiche
Blockade
durch
Eculizumab
insbesondere
der
distalen
Komplementaktivierung führte bei den meisten Patienten mit atypischem hämolytischurämischem Syndrom, C3-Glomerulopathien und antikörpervermittelter Abstoßung von
Nierentransplantaten zu einer signifikant reduzierten hämolytischen Aktivität des klassischen
als auch des alternativen Weges sowie zu einem Rückgang der sC5b-9 Plasmaspiegel. Bei der
Gegenüberstellung der diagnostischen Methoden zur Bestimmung der inhibitorischen Dosis
wurde in den hämolytischen Testsystemen eine höhere Eculizumabhemmkonzentration für
den alternativen Weg festgestellt, während sich im funktionellen Enzyme-linked
Immunosorbent Assay kein Unterschied in der Hemmwirkung durch den therapeutischen
Antikörper auf den klassischen oder alternativen Weg zeigte.
Trotz Fehlen eines direkt inhibitorischen Einflusses des C5-Antikörpers auf die C3Aktivierung, kam es bei Patienten mit atypischem hämolytisch-urämischem Syndrom unter
dieser Therapie zu einer signifikanten Abnahme der C3d Werte. Im Gegensatz dazu wurden
die pathophysiologischen Unterschiede der C3-Glomerulopathien durch eine signifikante
Akkumulation von C3d ungeachtet der Eculizumabtherapie auf proteinchemischer Ebene
deutlich. Zusätzlich trat bei einzelnen Patienten trotz suffizienter Eculizumabtherapie eine
unvollständige Hemmung insbesondere der Aktivität des alternativen Weges auf, mit erhöhten
sC5b-9
Werten.
Dies
betont
zum
einen die
Bedeutung der
Bestimmung von
Komplementaktivitätsparametern und Eculizumabspiegeln zur Therapieüberwachung. Zum
anderen verdeutlicht es, dass alternative Spaltungs- und Aktivierungsprozesse jenseits der
klassischen Komplementkaskade im Rahmen von Entzündungsreaktionen vielseitige
Interaktionen mit dem zellulären Immunssystem und der Gerinnungskaskade darstellen. Die
Entwicklung neuer Therapeutika, die gezielt in Schnittstellen des Komplementsystems
eingreifen, welche proximal von C5 liegen und sich insbesondere gegen die C3-Aktivierung
und den alternativen Weg richten, könnte insbesondere für die Behandlung von C3
Glomerulopathien vermehrt an Bedeutung erlangen.
In den zellbiologischen Untersuchungen konnte dargestellt werden, wie die kombinierte
Blockade der membrangebundenen Komplementregulatorproteinen CD46, CD55 und CD59
als Modell einer Regulatorinhibition zu einer gesteigerten Ablagerung von C3d und C5b-9 auf
der Oberfläche von humanen glomerulären Endothelzellen sowie Epithelzellen des
proximalen Nierentubulus führt. Insbesondere Endothelzellen zeigten sich anfällig für einen
Angriff des Komplementsystems, der durch die Blockade der Schutzproteine verstärkt wurde.
Dennoch ließ sich auch hier die erhöhte C5b-9 Ablagerung sowie die Lyse der Zellen durch
Eculizumab reduzieren, während die C3d Ablagerung gemäß des C5-AntikörperWirkmechanismus
unbeeinflusst
blieb.
Eculizumab
wirkte
sich
sowohl
bei
der
antikörpervermittelten Aktivierung des klassischen Weges, als Modell einer humoralen
Schädigung im Rahmen von Transplantatabstoßungsreaktionen, als auch nach Aktivierung
des alternativen Weges durch Zymosan, protektiv aus auf die jeweilig damit verbundene C5b9 Ablagerung und Lyse der verschiedenen Nierenzelltypen.